EP4465130A2 - Anlage und verfahren zur herstellung von flexo druckformen - Google Patents

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EP4465130A2
EP4465130A2 EP24163101.9A EP24163101A EP4465130A2 EP 4465130 A2 EP4465130 A2 EP 4465130A2 EP 24163101 A EP24163101 A EP 24163101A EP 4465130 A2 EP4465130 A2 EP 4465130A2
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EP
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carrier plate
medium
exposure system
layer
solidifiable
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Sven Neuefeind
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Neuefeind GmbH
Original Assignee
Neuefeind GmbH
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Publication date
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    • G03F7/2012—Exposure; Apparatus therefor with visible light or UV light, through an original having an opaque pattern on a transparent support, e.g. film printing, projection printing; by reflection of visible or UV light from an original such as a printed image using liquid photohardening compositions, e.g. for the production of reliefs such as flexographic plates or stamps
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Definitions

  • the present invention relates to a system and a method for producing printing forms for flexographic printing, comprising a carrier plate on a holding device, a tank and an exposure system.
  • a solidifiable medium is applied to a carrier plate in areas or at certain points in at least one layer in order to create a raised surface of the printing form.
  • At least one exposure system that emits UV radiation is used to solidify areas that are exposed to it.
  • the sequence of exposure over a defined time and subsequent movement of the carrier plate, preferably in a vertical direction with respect to the exposure system solidifies layer by layer the solidifiable medium. By repeating this sequence, a raised printing form is created.
  • a common application for flexo printing plates is the printing of packaging.
  • the printing plate is stretched onto a roller, which then applies a mostly polar printing ink to the material to be printed.
  • a soft and elastic nature of the printing plates is essential.
  • the printing plates must be resistant to the water- or solvent-based inks used and to UV inks.
  • the printing plate must also be sufficiently resistant to wear during printing, which occurs when the printing plate rolls along the material to be printed.
  • the usual manufacturing methods for such printing plates are subtractive processes in which material is taken from a mat to create shapes, patterns and/or reliefs These processes require many process steps and are also material-intensive, as the removed material cannot be reused.
  • the blanks are usually mats, which, according to the current state of the art, have an upper UV-impermeable layer that can be removed with a laser.
  • the pattern/relief created in this way is then exposed to UV radiation.
  • This process step causes the material to solidify in the places where UV light reaches.
  • the places and areas covered by the UV-impermeable layer remain soft and do not solidify.
  • the UV-impermeable layer can also be a type of film that is placed on the base material.
  • the mat is then washed.
  • the soft, non-solidified areas are washed out of the mat - and thus subtracted from the base mat. Only the areas and surfaces exposed in the previous process step remain raised on the mat. Since the cleaning fluid has absorbed the dissolved, unexposed material from the mat during this process step, there is also an increased use of material here, as the washing fluid often has to be renewed.
  • the mat then needs to be dried and finished before it can be cut to size.
  • WO 2017/068125 An additive manufacturing method is also known.
  • a reactive liquid is applied to a carrier material using a type of printer. This is done in several layers. A reaction time is then required so that the reactive liquid can diffuse into the carrier material. Only then does the material harden using UV light, for example.
  • the present invention relates to a system and a method for producing printing forms for flexographic printing.
  • the system comprises a carrier plate and a holding device on which the carrier plate is arranged, a basin and an exposure system.
  • the basin can be filled with a solidifiable medium and the carrier plate can be immersed in it.
  • the exposure system can emit UV radiation in patterns, images or other forms onto the solidifiable medium, wherein the carrier plate and the exposure system are arranged in such a way that at least one layer of the solidifiable medium between a main side of the carrier plate and the exposure system can be exposed to UV radiation and is thereby deposited on the carrier plate and solidified.
  • the carrier plate can be adjusted in the basin and a layer thickness of the layer of the solidifiable medium between the carrier plate and the exposure system can be adjusted by a relative movement of the carrier plate and basin.
  • the carrier plate is preferably flat. Therefore, the length and width of the carrier plate correspond to a multiple of its height. The areas resulting from the length and width correspond to the main sides. The end surfaces correspond to the products of the plate height and width or length.
  • the main side of the carrier plate, to which layers of the solidifiable medium are deposited, has a corresponding surface texture or roughness so that the first layer of the solidifiable medium adheres. After the layers have been applied, they can be removed from the carrier plate again without damaging the raised structure made up of layers of the solidifiable medium and/or the carrier plate.
  • the carrier plate is adjustable in the tank, so that the thickness of the layer of solidifiable medium between the carrier plate and the exposure system can be adjusted by a relative movement of the carrier plate and the tank. This relative movement can be achieved not only by moving the carrier plate, but alternatively by moving the tank. A combined movement of the tank and carrier plate is also conceivable.
  • the exposure system is arranged above or below the tank, the tank having a UV-permeable tank floor when the exposure system is arranged below the tank.
  • the exposure system can radiate UV radiation in patterns, images or other forms in high resolution onto the floor that is permeable to this, the UV rays passing through the UV-permeable floor and hitting the solidifiable medium between the carrier plate and the tank floor. This solidifies in the areas where it is exposed to UV radiation. In places where it is not exposed to UV radiation due to patterns, images or other forms of the exposure system, the medium does not solidify.
  • the distance between the carrier plate and the exposure system is increased after an exposure time.
  • This causes solidifiable medium to flow between the exposure system and the last layer applied and solidified.
  • the sequence of exposure over a defined time and subsequent movement of the carrier plate, preferably in a vertical direction away from the exposure system, and the flow of the medium solidifies layer by layer of the solidifiable medium.
  • Exposure to UV radiation causes the exposed solidifiable medium to polymerize. Polymerization is a chemical reaction in which molecules with long chains are formed, which consist of several interconnected monomers and/or polymers.
  • the UV radiation acts as a catalyst. By repeating this sequence, a raised structure is created on the carrier plate through solidified polymers.
  • the exposure system consists of at least two projectors which project an image in such a way that a coherent image is created by edge intersection and stacking of several images.
  • Edge intersection is understood here to mean that the outer or edge areas of at least two projected images are the same and can therefore be projected in an overlap. This overlap creates a continuous image without an edge being created between the two projected images. This overlap stacks the at least two images in edge areas.
  • the distance between the exposure system and the UV-permeable floor can also be kept small. This has advantages in the overall size of the system. It can therefore be designed to be more compact and space-saving while improving resolution.
  • the exposure system has at least one screen which emits UV radiation. Any other screen-like and/or UV-radiation-emitting device can of course also be used.
  • the exposure system preferably emits UV-A radiation in a wavelength range from 300 nm to 410 nm, preferably 320 nm to 400 nm, particularly preferably 340 nm to 380 nm.
  • the thickness of the layer of solidified medium is in a range from 0.01 mm to 3 mm, particularly preferably in a range from 0.02 mm to 2 mm, particularly preferably in a range from 0.025 mm to 1.5 mm. If the layer is too thick, the UV radiation penetrates the solidifiable medium only insufficiently, so that sufficient solidification does not occur. If the distance is too small, areas can arise in which the medium cannot flow due to its viscosity. This would disrupt the layer structure.
  • the layers can be applied to the carrier plate in such a way that the raised structure has not only straight sides, but also any other type of shape and contour or relief.
  • Raised structures in the form of a truncated cone, an inverted truncated cone, or any type of concave and convex shape are possible.
  • Such a side shape can be represented by exposing the individual layers of solidified medium with slightly different images and patterns. In order to produce a truncated cone, an area that is exposed can become smaller from layer to layer. It is also possible to represent an inverted truncated cone by making the exposed area slightly larger with each layer that is solidified. If particularly fine shapes of the sides have to be represented, the thickness of the layers of solidifiable medium can be reduced accordingly.
  • Different side shapes can increase stability during flexo printing. It is also possible to change the printing area slightly by changing the force that the printing roller transfers to the flexo printing plate during printing. For example, with a truncated cone shape, the printing area can be increased slightly by pressing it more firmly against the object to be printed.
  • the side shape can also be designed in such a way that it has an inclination and/or shape during production, which results in the desired shape when clamped onto the roller and the associated bending of the raised structure.
  • flat and also approximately round or rounded printing surfaces of the raised structure can be represented; these can be both concave and convex.
  • it can be advantageous to choose a thinner thickness for the layers of solidifiable medium than when constructing less complexly shaped layers.
  • the printing surface of the raised structure can be designed in such a way that during production it has a shape that, when clamped onto the roller and the associated bending of the raised structure, results in a desired different shape for flexo printing.
  • the raised structure can have a slightly concave curvature that is designed in such a way that clamping it onto a printing roller and the associated bending of the raised structure of the flexo printing plate results in an exactly straight printing surface with sharp edges.
  • the surface structure of the raised structure is applied using the last layer or layers that are applied to create the desired surface structure.
  • the surface structure of the raised structure is applied using the last layer or layers that are applied to create the desired surface structure.
  • grooves, ridges, dot-like depressions or elevations can be applied. This serves to achieve particularly advantageous ink absorption and release during flexographic printing.
  • the holding device can move the carrier plate in a vertical and/or horizontal direction with the aid of a displacement device and hold it in a defined position and/or move the solidified raised structure made of solidifiable medium on the carrier plate out of the basin.
  • the carrier plate can be aligned, for example, for a better release of the raised structure.
  • the holding device can be used to position the carrier plate exactly. Small deviations in the distance between the carrier plate and the exposure system are necessary for a reliable production of the raised structure. made of solidifiable medium is advantageous. Inaccuracies in the setting could lead to the raised structure detaching from the carrier plate and/or, if the exposure system is arranged under the tank, to adhesions to the tank floor.
  • a coating of the UV-permeable basin floor is possible in a further advantageous embodiment.
  • a targeted vertical and/or horizontal relative movement of the carrier plate and the UV-permeable basin floor is possible in a further preferred embodiment.
  • the distance between the exposure system and the tank is variable by arranging them so that they can be moved horizontally and/or vertically relative to one another. This makes maintenance work easier.
  • the (unsolidified) amount of the medium in the basin decreases with each layer.
  • the fill level of the basin with the solidifiable medium can be set at the beginning.
  • the fill level can be set manually by filling it with the medium from canisters, for example.
  • the carrier plate is opaque to UV radiation, so that only solidifiable medium between the exposure system and the carrier plate is solidified by the UV radiation. Solidifiable medium that is located on the opposite side of the exposure system is therefore not solidified.
  • the carrier plate can also be permeable to UV radiation.
  • the solidifiable medium does not enclose the carrier plate.
  • the fill level of the tank and the position of the carrier plate are selected so that the side of the carrier plate opposite the exposure system protrudes from the solidifiable medium.
  • the fill level of the tank with solidifiable medium can be adjusted after each or even after several exposures with the exposure system.
  • the thickness of the carrier plate is dimensioned such that no adjustment of the fill level of the solidifiable medium has to be made during the entire production of the raised structure of the flexo printing plate, since the side of the carrier plate opposite the exposure system protrudes from the solidifiable medium.
  • the basin has at least one Inlet and at least one outlet for the solidifiable medium. The solidifiable medium can be filled into the basin via the inlet and drained from the basin via the drain. This makes it possible to refill the medium even during a manufacturing process. This allows very precise control of the quantities, so that production can be carried out in a resource- and cost-efficient manner.
  • the solidifiable medium can also be emptied via at least one drain in the basin. Since the solidifiable medium is light-sensitive, it can also be filled into appropriate UV and light-opaque containers via the drain after production has ended. Alternatively, the excess solidifiable medium can also be sucked off the carrier plate with the raised structure and/or from the basin.
  • the exposure system is controlled by means of a RIP (Raster Image Processor).
  • RIP Raster Image Processor
  • data used to create a graphic is transmitted in binary code.
  • a solidifiable medium is applied to a carrier plate.
  • This application can be carried out at specific points or in areas. In this way, all kinds of shapes and patterns can be created.
  • the steps mentioned build logically on one another and are a preferred embodiment of the invention. However, a different sequence of these steps is also possible without departing from the general idea of this invention.
  • the carrier plate is immersed in the basin containing a solidifiable medium.
  • the thickness of a layer of the medium to be solidified between the carrier plate and the exposure system is set by a relative movement of the carrier plate and the basin.
  • a defined thickness of the layer is necessary in order to achieve the desired solidification of the medium. If the layer is too thick, there is too much medium that cannot be solidified sufficiently by the UV radiation. If the thickness is too small, defects can occur because not enough or no medium can flow in due to the viscosity of the medium to be solidified. Depending on the design of the system, the carrier plate and/or basin could also be damaged by inaccurate adjustment and the resulting possible contact between the two.
  • the next step is exposure to UV radiation.
  • the exposure time is defined to ensure that the medium is sufficiently solidified. However, an exposure time of the medium that is too long must also be avoided so that the layers do not harden too much, otherwise they no longer have the flexibility of the printing form required for flexo printing to be clamped onto a roller.
  • a raised layer has formed on the carrier plate, or in repetitions, another layer on the previous layer.
  • the setting of the desired layer thickness must therefore be repeated until the desired raised structure is achieved.
  • the distance between the carrier plate and the exposure system must be increased by the height of one layer thickness so that the solidifiable medium can flow and form a new layer to be solidified before a new exposure can take place.
  • the carrier plate with the adhering solidified raised structure consisting of at least one layer, preferably several layers of solidified medium, is lifted or moved out of the basin.
  • the carrier plate moves out of the basin, it is also possible for the basin to move.
  • the combination of moving the basin and moving the carrier plate relative to each other is also conceivable.
  • the raised structure of the solidifiable medium is solidified after production, but has a sticky surface.
  • further irradiation to solidify with UV-A and/or to detackify the surface with UV-C it is possible to achieve a targeted further solidification of the printing form up to the desired flexibility.
  • treatment with UV-A radiation is carried out first to solidify the material. This is followed by further curing with UV-C radiation to detackify the surface of the printing form. After this step, the printing form produced, consisting of the raised structure, can be removed from the carrier plate.
  • irradiation with UV-A radiation is carried out first for solidification; then the printing form is detached from the carrier plate and then exposed to UV-C radiation for debonding.
  • sequence of the steps irradiation with UV-A radiation and UV-C radiation and detachment can take place in different orders. It is also conceivable to irradiate the form several times with UV-A and UV-C radiation before and/or after detaching the printing form from the carrier plate.
  • the UV radiation for solidifying the raised structure is in the same range as the UV radiation for solidifying the individual layers of the solidifiable medium for building the raised structure. It is therefore in the wavelength range of UV-A radiation.
  • the wavelength range is from 300 nm to 410 nm, preferably 320 nm to 400, particularly preferably 340 to 380 nm.
  • UV-C radiation in a wavelength range of 90 nm to 300 nm, preferably 100 nm to 280 nm, particularly preferably 150 nm to 240 nm, is preferably used. This creates a solidified, non-adhesive surface structure that is useful for later use of the raised structure as a printing form.
  • the raised structure is still flexible even after the previous work steps in which UV radiation of different wavelengths is used.
  • the flexibility of the flexo printing plate and the surface quality are influenced by the UV radiation in such a way that it has a positive effect on wear and print quality during printing.
  • the printing plate is thus solidified so that it is robust against wear during printing.
  • it is also flexible enough that it can be mounted on a printing roller.
  • the treatment of the printing plate with UV-A radiation for solidification and/or UV-C radiation for debonding is preferably carried out with a homogeneous exposure.
  • the layers are built up on a flexible base material which is arranged on the carrier plate and/or the base material has a flexible support structure on which the layers of solidifiable medium are applied.
  • the base material can be produced by several layers of the exposed solidifiable medium.
  • a base material is attached to the carrier plate before the exposure process, and then immersed in the tank with solidifying medium so that the construction of the raised structure or patterns can begin immediately.
  • This base material is thus connected to the raised structure after production and is therefore part of the printing form.
  • a base material is applied into which a flexible support structure is incorporated.
  • This support structure prevents the subsequent printing form from elongating and prevents or limits its warping.
  • This structure is also preferably used to prevent the raised structure from detaching from the carrier plate.
  • the base material and/or the support structure can have a different strength than the applied raised structure.
  • a A hard and therefore low-wear printing surface can be combined with a soft base material and/or support structure that can be easily attached to a flexo printing roller.
  • the flexo printing plate can be manufactured using less material than a flexo printing plate made from just one material with the same strength throughout.
  • the support structure is applied to the carrier plate and then the construction of the first layers begins.
  • at least one layer of the solidifiable medium can first be built up on the carrier plate, then the support structure is introduced and then the solidification of further layers can be continued.
  • the flexible support structure can consist of a film or a net.
  • the support structure advantageously consists of polyester, polyacrylic or natural fibers.
  • FIG. 1 shows, by way of example, the schematic structure of a system 1 for producing flexographic printing plates.
  • the main components of the system are the tank 3, the exposure system 8 and a holding device 2 to which a carrier plate 7 is attached.
  • the tank 3 has a base 3.1 that is permeable to UV radiation.
  • the tank 3 can thus be exposed from below via the exposure system 8 and the solidifiable medium 5 located therein can be irradiated so that a layer of solidified medium 4 is created between the tank base 3.1 and the carrier plate 7 by exposure with the exposure system 8.
  • the exposure system 8 consists of several projectors 9 that are arranged in such a way that they illuminate the UV-permeable tank base 3.1.
  • the number of six projectors 9 is chosen as an example, any other number is also possible.
  • the projectors 9 are arranged with their beam cones c in such a way that a projector 9 exposes an area a individually and exposes an area b in an overlapping manner with another, neighboring projector 9.
  • edges are thus blended by stacking individual images. This makes it possible to expose large areas to UV radiation in a fine resolution with a high level of detail. There are no edges between the individual images that could influence the quality. There is therefore no trade-off between the size of the area to be irradiated and the accuracy or resolution.
  • the resolution is in a range from 2000 dpi to 10100 dpi, preferably in a range from 2400 dpi to 10000 dpi and particularly preferably in a range from 3000 dpi to 9500 dpi.
  • the carrier plate 7 is attached to a holding device 2. This makes it possible to precisely adjust the distance between the carrier plate 7 and the UV-permeable tank floor 3.1. This determines how thick the layer of the solidifiable medium 4 is that is built up during exposure.
  • the carrier plate 7 is advantageously attached in such a way that it can not only be positioned precisely, but also easily removed for maintenance and replacement work. is accessible. In this embodiment, it is therefore attached to a holding device 2, which consists of a stand 2.1 and a horizontal arm 2.2. In order to be able to move the carrier plate 7, a displacement device 2.5 is located in the stand 2.1 and/or in the horizontal arm 2.2, which enables the carrier plate 7 to be moved in a horizontal and/or vertical direction.
  • swivel joints 2.4 are provided between the stand 2.1 and the horizontal arm 2.2, and between the horizontal arm 2.2 and the vertical arm 2.3, which are preferably mounted so as to be rotatable in all spatial directions in order to enable the carrier plate 7 to be precisely aligned with the pool floor 3.1.
  • these devices can be used to lift and rotate the carrier plate 7 in such a way that working on it is as user-friendly as possible.
  • the carrier plate 7 In order to remove a produced printing form, the carrier plate 7 can be lifted and moved sideways and/or tilted so that it can be easily removed by the worker.
  • the exposed areas 12 of the solidifiable medium 5 solidify.
  • the exposed areas 12 can have patterns, images and shapes of all kinds, so that layers of solidified medium 4 are created.
  • the structure of the system 1 is housed in a closed chamber that is impermeable to UV radiation and light, since the solidifiable medium 5 is light-sensitive and the UV radiation can be harmful to the health of the user.
  • FIG. 2 shows, as an example, the schematic structure of a system 1 for producing flexo printing plates in a three-dimensional view.
  • a carrier plate 7 is attached to a holding device 2, which consists of a stand 2.1 and a horizontal arm 2.2. With the help of the holding device 2, this can be lowered into the tank 3 and an exact positioning in relation to the UV-permeable tank floor 3.1 can be achieved.
  • the exposure system 8 consists of projectors 9, which are arranged in such a way that they can project a continuous image onto the UV-permeable tank floor 3.1 by means of edge overlap and stacking. With such an arrangement, the projection of a detailed pattern or image in high resolution is possible; even point-like, finely resolved patterns and shapes can be produced.
  • the size of the printing plates to be produced can be freely selected up to the maximum size of the carrier plate 7. Smaller formats can by not irradiating the outer areas of the carrier plate 7 with UV light.
  • the printing plates can also be made with a relatively low height through additive manufacturing.
  • Inlet 10 and outlet 11 of the solidifiable medium 5 are preferably installed in a corner of the basin 3. This allows the filling quantity of the solidifiable medium 5 to be adjusted. In order to protect the system from external light, it can be housed in a housing that is impermeable to UV radiation and light.
  • Figure 3 shows the schematic structure of a system 1 for producing flexographic printing plates, in which the exposure system 8 is arranged above the tank 3.
  • the exposure system 8 with the projectors 9 shines down onto the tank 3 with the carrier plate 7.
  • the carrier plate 7 is attached to a holding device 2.
  • displacement devices 2.5 are integrated which enable the carrier plate 7 to be moved vertically.
  • Layers of solidified medium 4 are solidified on the carrier plate 7 by exposure with the exposure system 8.
  • Figure 4 shows an example of a schematic representation of an image with edge intersection and stacking.
  • a large, connected image is created by edge intersection and stacking of three images, without edges being created between the individual images.
  • areas a are only exposed by one projector 9 each, while areas b each have an overlap of 2 images from two projectors 9.
  • the right edge of the left image and the left edge of the image on the right must be the same. Otherwise, the overall image would be incorrectly reproduced.
  • Figure 5 shows an example of a schematic representation of a flexo printing plate.
  • the printing plate is the raised structure 6, which consists of at least one layer 4, usually several, of solidified medium 4.
  • these individual layers 4 are created by exposing solidifiable medium 5 to UV radiation.
  • the solidifiable medium 5 only solidifies in the exposed areas 12.
  • any type of pattern, image or shape can be projected through unexposed areas 13.
  • the image and thus also the unexposed areas 13 can be varied from layer 4 to layer 4. This makes it possible to produce deeper and also flatter patterns.
  • Figure 6 shows an example of a schematic representation of a flexo printing plate.
  • the flexo printing plate consists of several layers 4 of a solidifiable medium.
  • the raised structure 6 can be designed according to requirements.
  • sides 14 of the raised structure can be designed in different ways. These can be straight or slanted or have concave or convex contours.
  • the shape of a truncated cone or an inverted truncated cone is also possible; the combination of a truncated cone and an inverted truncated cone is also possible.
  • the printing surface 15 can also be flat, rounded and/or concave or convex. The thinner the layer thickness 4 is chosen in these areas, the more precisely the rounding and/or a radius can be represented. This shaping of the sides 14 and printing surfaces 15 is made possible by minimally different images/shapes when exposing the exposed areas 12 from layer 4 to layer 4 during the production of the raised structure 6.
  • Figure 7 shows the schematic representation of a flexo printing plate with different surface structures.
  • the last or last layers 4 of the solidified medium can be used to create a desired surface structure of the printing surface 15. This means that not only smooth surfaces can be created, but also point-shaped depressions or elevations.
  • a fine groove structure is also a possible embodiment, as is a crossed groove structure.
  • Figure 8a shows the schematic representation of a flexo printing plate in a flat position and Figure 8b shows the flexo printing plate clamped on a roller 16.
  • the flexo printing plate or the raised structure 6, this is located on the carrier plate 7. This is flat or without curvature.
  • the printing plate is clamped onto a flexo printing roller 16.
  • the raised structure 6 is bent by the shape of the roller. This causes the raised structure 6 to be slightly deformed or bent.
  • the printing surface 15 and the sides 14 are designed in such a way that they have a slanted side 14 and a concave printing surface 15 in a flat position. This corrects the deformation of the surface of the raised structure 6 that occurs when it is clamped onto a flexo printing roller 16. When clamped, this makes it possible to have an exactly flat printing surface 15 of the raised structure 6 and a clean edge with no or only very slight rounding to the side surface 14. When clamped, the side surface 14 is also vertical, or in the preferred shape. Regardless of the desired shape of side 14 and printing surface 15, it is possible to take into account the change in the raised structure 6 by clamping it onto a flexo printing roller 16 and can be designed in such a way that it corresponds to the desired shape when clamped.
  • Figure 9 describes the flow chart of a flexo printing process as an example.
  • a first step 100 the carrier plate 7 is immersed in the basin 3 with solidifiable medium 5.
  • the thickness of a layer 4 of the solidifiable medium 5 between the carrier plate 7 and the exposure system 8 is set by a relative movement of the carrier plate 7 and the basin 3.
  • step 300 the exposure of freely selectable areas of the solidifiable medium 5 between the carrier plate 7 and the exposure system 8 to solidify this solidifiable medium 5 by means of UV radiation from the exposure system 8 in the exposed areas 12.
  • step 400 by repeating steps 200 and 300 to produce layers of solidified medium 4 to form a solidified and raised structure 6 from the solidifiable medium 5 on the carrier plate 7.
  • This step 400 is repeated until the desired thickness, shape and structure of the raised structure 6 is achieved.
  • step 500 takes place, the support plate 7 with the produced raised structure 6 is moved out of layers of solidified medium 4 by a relative movement of basin 3 and support plate 7.
  • a further step 600 can be carried out to further improve the plate properties in order to detackify the surface using UV-C radiation and/or to solidify the flexo printing plate using UV-A radiation.
  • step 700 the solidified and raised structure 6 produced is detached from the carrier plate 7.
  • step 700 can also take place first and step 600 can then be carried out on a different machine.
  • the raised structure 6 together with the carrier plate 7 is removed from the system 1 and then step 600 is carried out on a different system, with the carrier plate 7 being transferred to the other system.
  • the carrier plate 7 thus serves not only to build up the layers 4, but also as a protective layer as long as the solidified structure 5 has not yet reached its desired final state in terms of solidification and surface quality/debonding of the surface.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen für Flexo Druck, umfassend eine Trägerplatte an einer Haltevorrichtung, ein Becken und eine Belichtungsanlage. Hierbei wird auf eine Trägerplatte ein verfestigbares Medium in Bereichen oder punktuell in mindestens einer Schicht aufgetragen, um eine erhabene Oberfläche der Druckform zu gestalten. Hierbei werden mit mindestens einer Belichtungsanlage, die UV- Strahlung emittiert, Stellen, die dieser ausgesetzt sind, verfestigt. Durch die Sequenz aus Belichten über eine definierte Zeit und anschließendes Verfahren der Trägerplatte vorzugsweise in vertikaler Richtung zur Belichtungsanlage wird Schicht um Schicht des verfestigbaren Mediums verfestigt. So entsteht durch Wiederholung dieser Sequenz eine erhabene Druckform.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen für Flexo Druck, umfassend eine Trägerplatte an einer Haltevorrichtung, ein Becken und eine Belichtungsanlage. Hierbei wird auf eine Trägerplatte ein verfestigbares Medium in Bereichen oder punktuell in mindestens einer Schicht aufgetragen, um eine erhabene Oberfläche der Druckform zu gestalten. Hierbei werden mit mindestens einer Belichtungsanlage, die UV- Strahlung emittiert, Stellen, die dieser ausgesetzt sind, verfestigt. Durch die Sequenz aus Belichten über eine definierte Zeit und anschließendes Verfahren der Trägerplatte vorzugsweise in vertikaler Richtung bezüglich der Belichtungsanlage wird Schicht um Schicht des verfestigbaren Mediums verfestigt. So entsteht durch Wiederholung dieser Sequenz eine erhabene Druckform.
  • Ein häufiges Anwendungsfeld für Flexo Druckformen ist das Bedrucken von Verpackungen. Hierbei wird die Druckform auf eine Walze gespannt, mit der dann eine meist polare Druckfarbe auf das zu bedruckende Material aufgebracht wird. Um die meist flächig produzierten Druckformen auf Walzen zu befestigen, ist eine weiche und elastische Beschaffenheit der Druckformen unumgänglich. Zudem müssen die Druckformen beständig gegenüber den verwendeten Farben auf Wasser- oder Lösemittelbasis und UV-Farben sein. Ebenso muss die Druckform gegen Verschleiß beim Drucken, der durch das Abrollen der Druckform an dem zu bedruckenden Material entsteht, ausreichend resistent sein.
  • Die gebräuchlichen Fertigungsmethoden für solche Druckformen sind subtraktive Verfahren, bei denen Material aus einer Matte entnommen wird, um Formen, Muster und/oder Reliefs herzustellen. Diese Verfahren weisen viele notwendige Prozessschritte auf und sind zudem materialintensiv, da das entfernte Material nicht weiterverwendet werden kann. Die Rohlinge sind meist Matten, welche nach heutigem Stand der Technik eine obere UV-undurchlässige Schicht aufweisen, die mit einem Laser entfernt werden kann. Das so entstandene Muster / Relief wird im Anschluss mit UV-Strahlung belichtet. Durch diesen Prozessschritt verfestigt sich das Material an den Stellen, an die UV-Licht gelangt. Die Stellen und Bereiche, die von der UV-undurchlässigen Schicht abgedeckt sind, bleiben weich und verfestigen sich nicht. Natürlich kann die UV-undurchlässige Schicht auch eine Art Folie sein, die auf das Grundmaterial gelegt wird.
  • Im Anschluss wird die Matte gewaschen. Hierbei werden die weichen, nicht verfestigten Bereiche aus der Matte ausgewaschen - und somit von der Grundmatte subtrahiert. Nur die im vorangegangenen Prozessschritt belichteten Stellen und Flächen bleiben erhaben auf der Matte zurück. Da die Reinigungsflüssigkeit bei diesem Prozessschritt das gelöste unbelichtete Material der Matte aufgenommen hat, ist auch hier ein erhöhter Materialeinsatz vorhanden, da die Waschflüssigkeit oft erneuert werden muss. Im Anschluss sind Trocknen und Finishen der Matte notwendig, bevor sie zugeschnitten werden kann.
  • Somit weist der Stand der Technik einen erheblichen Aufwand an Material und Zeit auf, da auch meist jeder einzelne Prozessschritt eine andere Anlage, bzw. Maschine benötigt. Zudem kommt zusätzlich die potenzielle Fehlerquelle des Umspannens der Matten auf die jeweilige Anlage, bzw. Maschine hinzu.
  • Aus WO 2017/068125 ist auch eine additive Fertigungsmethode bekannt. Hierbei wird mit einer Art Drucker eine reaktive Flüssigkeit auf ein Trägermaterial aufgetragen. Dies geschieht in mehreren Lagen. Im Anschluss wird eine Einwirkzeit benötigt, damit die reaktive Flüssigkeit in das Trägermaterial eindiffundieren kann. Erst im Anschluss erfolgt eine Aushärtung des Materials durch z.B. UV-Licht.
  • Auch der Stand der Technik dieser additiven Fertigungsmethode weist verschiedene Nachteile auf, da zum einen durch einen mehrfachen Auftrag des reaktiven Materials ohne vorhergehendes Aushärten der unteren Lage eine Unschärfe eintritt, je höher die erhabenen Stellen und Formen ausfallen, zum anderen ist die Einwirkzeit für eine effektive Produktion hinderlich. Somit besteht gerade für komplexe und kleine Zeichen, wie QR- oder Barcodes, die derzeit zum Einsatz kommen, die Notwendigkeit einer andersartigen Produktionsmöglichkeit.
  • Hieraus ergibt sich das Erfordernis für eine neue Anlage und ein neues Verfahren zur Herstellung von Flexo Druckformen, die nur wenige Produktionsschritte erfordert, kostengünstig ist und auch präzise mit hoher Auflösung komplexe Formen und Strukturen auf einer Druckplatte darstellen kann.
  • Es hat sich gezeigt, dass diese Aufgabenstellung durch eine Anlage nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 6 gelöst werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage und ein Verfahren zur Herstellung von Druckformen für Flexo Druck. Die Anlage umfasst eine Trägerplatte und eine Haltevorrichtung, an welcher die Trägerplatte angeordnet ist, ein Becken und eine Belichtungsanlage. Das Becken ist mit einem verfestigbaren Medium befüllbar und die Trägerplatte ist in dieses eintauchbar. Die Belichtungsanlage kann UV-Strahlung in Mustern, Bilder oder anderen Formen auf das verfestigbare Medium abstrahlen, wobei die Trägerplatte und die Belichtungsanlage so angeordnet sind, dass zumindest eine Schicht des verfestigbaren Mediums zwischen einer Hauptseite der Trägerplatte und der Belichtungsanlage mit UV-Strahlung belichtet werden kann und hierdurch an der Trägerplatte angelagert und verfestigt wird. Die Trägerplatte ist im Becken justierbar und eine Schichtdicke der Schicht des verfestigbaren Mediums zwischen Trägerplatte und Belichtungsanlage ist durch eine Relativbewegung von Trägerplatte und Becken einstellbar.
  • Bevorzugt ist die Trägerplatte flach ausgeführt. Daher entsprechen Länge und Breite der Trägerplatte einem Vielfachen ihrer Höhe. Die Flächen, die sich durch Länge und Breite ergeben, entsprechen hierbei den Hauptseiten. Die Stirnflächen entsprechen den Produkten aus Plattenhöhe und -breite oder -länge.
  • Die Hauptseite der Trägerplatte, an der Schichten des verfestigbaren Mediums angelagert werden, weist eine entsprechende Oberflächenbeschaffenheit, bzw. -rauigkeit, auf, so dass die erste Schicht des verfestigbaren Mediums anhaftet. Nach dem Auftrag der Schichten sind diese wieder von der Trägerplatte löslich, ohne die erhabene Struktur aus Schichten des verfestigbaren Mediums und/oder die Trägerplatte zu beschädigen.
  • Die Trägerplatte ist im Becken justierbar, so dass die Dicke der Schicht des verfestigbaren Mediums zwischen Trägerplatte und Belichtungsanlage durch eine Relativbewegung von Trägerplatte und Becken einstellbar ist. Diese Relativbewegung kann nicht nur durch ein Verfahren der Trägerplatte, sondern alternativ durch ein Verfahren des Beckens erfolgen. Ebenso ist ein kombiniertes Verfahren von Becken und Trägerplatte denkbar.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Belichtungsanlage über oder unter dem Becken angeordnet, wobei das Becken einen UV-durchlässigen Beckenboden aufweist, wenn die Belichtungsanlage unter dem Becken angeordnet ist. Durch diesen UV-durchlässigen Beckenboden kann die Belichtungsanlage die UV-Strahlung in Mustern, Bildern oder andere Formen in hoher Auflösung auf den hierfür durchlässigen Boden abstrahlen, wobei die UV-Strahlen durch den UV-durchlässigen Boden hindurchtreten und auf das verfestigbare Medium zwischen Trägerplatte und Beckenboden treffen. Dieses verfestigt in den Bereichen, in denen es der UV-Strahlung ausgesetzt ist. An Stellen, an denen es aufgrund von Mustern, Bildern oder anderen Formen der Belichtungsanlage keine UV-Strahlung ausgesetzt ist, verfestigt sich das Medium nicht.
  • Der Abstand der Trägerplatte zur Belichtungsanlage wird nach einer Belichtungszeit erhöht. Hierdurch fließt verfestigbares Medium zwischen Belichtungsanlage und der zuletzt aufgebrachten und verfestigten Schicht nach. Durch die Sequenz aus Belichtung über eine definierte Zeit und anschließendes Verfahren der Trägerplatte, vorzugsweise in vertikaler Richtung weg von der Belichtungsanlage und das Nachfließen des Mediums, wird Schicht um Schicht des verfestigbaren Mediums verfestigt. Durch das Belichten mit UV-Strahlung kommt es hierbei zu einer Polymerisation des belichteten verfestigbaren Mediums. Die Polymerisation ist eine chemische Reaktion, bei der sich Moleküle mit langen Ketten bilden, welche aus mehreren miteinander verbundenen Monomeren und/oder Polymeren bestehen. Die UV-Strahlung fungiert hierbei als Katalysator. So entsteht durch Wiederholung dieser Sequenz eine erhabene Struktur auf der Trägerplatte durch verfestigte Polymere.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Belichtungsanlage aus mindestens zwei Projektoren, welche ein Bild derart projizieren, dass durch Kantenverschneidung und Stapeln von mehreren Bildern ein zusammenhängendes Bild entsteht. Unter Kantenverschneidung ist hierbei zu verstehen, dass die Außen-/ bzw. Randbereiche mindestens zweier projizierter Bilder gleich sind und somit in einer Überlappung projiziert werden können. Durch diese Überlappung entsteht ein durchgängiges Bild, ohne dass eine Kante zwischen den beiden projizierten Bildern entsteht. Durch diese Überlappung werden die mindestens zwei Bilder in Randbereichen gestapelt.
  • Auf diese Weise ist es möglich, ein großes zusammenhängendes Bild aus beliebig vielen einzelnen Bildern zusammenzufügen. Dies hat den Vorteil, dass die Auflösung des Bildes so beschaffen ist, dass eine feine Struktur abgebildet werden kann. Bei dem Verwenden nur eines Projektors im Vergleich, wäre die Auflösung und somit auch der Detailgrad, der abgebildet werden kann, schlechter, oder die Größe des zu projizierenden Bildes wäre begrenzt.
  • Auch der Abstand von Belichtungsanlage zum UV-durchlässigen Boden kann klein gehalten werden. Dies weist Vorteileile in der Gesamtgröße der Anlage auf. Sie kann somit bei verbesserter Auflösung kompakter und platzsparender gestaltet werden.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist die Belichtungsanlage mindestens einen Bildschirm auf, welcher UV-Strahlung emittiert. Jegliches andere bildschirmartige und/oder UV-Strahlung aussendendes Gerät kann natürlich auch Verwendung finden.
  • Bevorzugt emittiert die Belichtungsanlage UV-A-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 300 nm bis 410 nm, bevorzugt 320 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt 340 nm bis 380 nm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dicke der Schicht von verfestigtem Medium in einem Bereich von 0,01 mm bis 3 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,02 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,025 mm bis 1,5 mm. Ist die Schicht zu dick, durchdringt die UV-Strahlung das verfestigbare Medium nur unzureichend, so dass keine genügende Verfestigung eintritt. Bei zu geringem Abstand können Bereiche entstehen, in denen das Medium aufgrund seiner Viskosität nicht nachfließen kann. Somit wäre der Schichtaufbau gestört.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform können die Schichten derartig auf die Trägerplatte aufgebracht werden, dass die erhabene Struktur nicht nur gerade Seiten, sondern auch jegliche andere Art von Form und Kontur, bzw. Relief aufweist. So sind erhabene Strukturen in der Art eines Kegelstumpfes, eines umgedrehten Kegelstumpfes, oder auch jegliche Art von konkaven und konvexen Formen möglich. Eine solche Seitenform ist darstellbar, indem die einzelnen Schichten von verfestigtem Medium mit geringfügig anderen Bildern und Mustern belichtet werden. So kann zur Herstellung eines Kegelstumpfes ein Bereich, der belichtet wird, von Schicht zu Schicht kleiner werden. Auch ist es möglich, einen umgedrehten Kegelstumpf darzustellen, indem der belichtete Bereich mit jeder Schicht, die verfestigt wird, etwas größer wird. Müssen besonders feine Formen der Seiten dargestellt werden, kann die Dicke der Schichten von verfestigbarem Medium entsprechend verringert werden. Je geringer die Schichtdicke, desto feiner kann die Kontur der Seitenfläche dargestellt werden. Mithilfe der unterschiedlichen Seitenformen kann die Stabilität während des Flexo Drucks erhöht werden. Zudem ist es möglich, durch Änderung der Kraft, die die Druckwalze beim Drucken auf die Flexo Druckplatte überträgt, die Druckfläche minimal zu ändern. So kann z.B. bei einer Kegelstupfform durch verstärktes Anpressen an den zu bedruckenden Gegenstand eine leichte Vergrößerung der Druckfläche erfolgen. Auch kann die Seitenform dermaßen gestaltet sein, dass sie bei der Herstellung eine Neigung und/oder Form aufweist, die beim Aufspannen auf die Walze, und das damit verbundene Biegen der erhabenen Struktur, sich eine gewünschte Form ergibt.
  • In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind flache und auch annähernd runde oder abgerundete Druckoberflächen der erhabenen Struktur darstellbar, diese können sowohl konkav als auch konvex sein. Um eine abgerundete Druckoberfläche zu erlangen, kann es vorteilhaft sein, die Dicke der Schichten von verfestigbarem Medium dünner zu wählen als beim Aufbau von weniger komplex geformten Schichten. Auch hier kann die Druckoberfläche der erhabenen Struktur dermaßen gestaltet sein, dass sie bei der Herstellung eine Form aufweist, die beim Aufspannen auf die Walze, und das damit verbundene Biegen der erhabenen Struktur, eine gewünschte andere Form für den Flexo Druck ergibt. So kann z.B. die erhabene Struktur während der Produktion der Druckplatte eine leicht konkave Wölbung aufweisen, die so beschaffen ist, dass sich durch das Aufspannen auf eine Druckwalze und das damit verbundene Biegen der erhabenen Struktur der Flexo Druckplatte eine exakt gerade Druckoberfläche mit scharfen Kanten ergibt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Oberflächenstruktur der erhabenen Struktur mithilfe der letzten Schicht, oder den letzten Schichten, die aufgebracht wird die gewünschte Oberflächenstruktur aufgebracht. So können z.B. Riefen, Rillen, punktartige Vertiefungen oder Erhöhungen aufgebracht werden. Dies dient zu einer besonders vorteilhaften Farbaufnahme und Abgabe beim Flexo Druck.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Haltevorrichtung die Trägerplatte mit Hilfe einer Verfahreinrichtung in vertikaler und/oder horizontaler Richtung bewegen und in einer definierten Lage halten und/oder die verfestigte erhabene Struktur aus verfestigbarem Medium an der Trägerplatte aus dem Becken verfahren.
  • Die Trägerplatte kann z.B. für ein besseres Lösen der erhabenen Struktur ausgerichtet werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Haltevorrichtung verwendet werden, um die Trägerplatte exakt zu positionieren. Geringe Abweichungen des Abstandes von Trägerplatte zur Belichtungsanlage sind für eine prozesssichere Herstellung der erhabenen Struktur aus verfestigbarem Medium vorteilhaft. Ungenauigkeiten bei der Einstellung könnten zu Ablösungen der erhabenen Struktur von der Trägerplatte und/oder bei einer Anordnung der Belichtungsanlage unter dem Becken zu Anhaftungen am Beckenboden führen.
  • Um ein Anhaften des durch die UV-Strahlung verfestigten Mediums an dem UV-Durchlässigen Beckenboden zu verhindern, ist in einer weiteren vorteilhaften Ausführung eine Beschichtung des UV-durchlässigen Beckenbodens möglich. Eine gezielte vertikale und/oder horizontale Relativbewegung von Trägerplatte und UV-durchlässigem Beckenboden ist in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform möglich.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Abstand von Belichtungsanlage und Becken variabel, indem diese zueinander horizontal und/oder vertikal verschiebbar angeordnet sind. Hierdurch werden Wartungsarbeiten erleichtert.
  • Da der Aufbau der erhabenen Struktur aus Schichten des zu Beginn flüssigen und verfestigbaren Mediums, welches sich im Becken befindet, erfolgt, sinkt mit jeder Schicht dessen (unverfestigte) Menge im Becken. Das Einstellen des Füllstandes des Beckens mit dem verfestigbaren Medium kann zu Beginn erfolgen. Der Füllstand kann hierbei händisch über ein Befüllen mit dem Medium aus z.B. Kanistern eingestellt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Trägerplatte opak für UV-Strahlung, so dass nur verfestigbares Medium zwischen Belichtungsanlage und Trägerplatte durch die UV-Strahlung verfestigt wird. Verfestigbares Medium, das sich auf der entgegengesetzten Seite der Belichtungsanlage befindet, wird somit nicht verfestigt.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, bevorzugt in der Variante mit Belichtungsanlage unter dem Becken, kann die Trägerplatte auch durchlässig für UV-Strahlung sein. Hierbei umschließt das verfestigbare Medium nicht die Trägerplatte. Füllstand des Beckens und Position der Trägerplatte werden hierbei so gewählt, dass die der Belichtungsanlage entgegengesetzte Seite der Trägerplatte aus dem verfestigbaren Medium herausragt. Hierfür kann nach jeder, oder auch nach mehreren Belichtungen mit der Belichtungsanlage der Füllstand des Beckens mit verfestigbarem Medium angepasst werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Dicke der Trägerplatte dermaßen dimensioniert, dass keine Anpassung des Füllstands des verfestigbaren Mediums während der gesamten Herstellung der erhabenen Struktur der Flexo Druckplatte erfolgen muss, da die der Belichtungsanlage entgegengesetzte Seite der Trägerplatte aus dem verfestigbaren Medium herausragt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Becken mindestens einen Zulauf und auch mindestens einen Ablauf für das verfestigbare Medium auf. Über den Zulauf kann das verfestigbare Medium in das Becken eingefüllt und über den Ablauf aus dem Becken abgelassen werden. Hierdurch ist es möglich, dass auch noch während eines Herstellungsprozesses das Medium nachgefüllt werden kann. Dies lässt eine sehr genaue Steuerung der Mengen zu, so dass die Herstellung ressourcen- und kostenschonend erfolgen kann. Auch das Einregeln einer konstanten Füllmenge, oder das bewusste Absenken oder Erhöhen der Füllmenge ist hierdurch möglich. Zu Reinigungszwecken kann das verfestigbare Medium zudem über mindestens einen Abfluss des Beckens entleert werden. Da das verfestigbare Medium lichtempfindlich ist, kann es auch nach Beendigung einer Produktion über den Abfluss in entsprechende UV- und Lichtundurchlässige Behältnisse abgefüllt werden. Alternativ kann das überschüssige verfestigbare Medium auch von der Trägerplatte mit der erhabenen Struktur und/oder aus dem Becken abgesaugt werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung erfolgt die Ansteuerung der Belichtungsanlage mittels RIP (Raster Image Prozessor). Hierbei werden Daten, die zum Erstellen einer Grafik verwendet werden, in binärem Code übermittelt.
  • Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Flexo Druckformen nach Anspruch 6, bei dem eine Trägerplatte an einer Haltevorrichtung in ein mit einem verfestigbaren Medium befüllbares Becken eingetaucht und zumindest partiell in frei wählbaren Bereichen mittels einer Belichtungsanlage mit UV-Licht bestrahl wird. Das Verfahren umfasst mehrere aufeinanderfolgende Schritte :
    1. a Eintauchen der Trägerplatte an der Haltevorrichtung in das Becken mit verfestigbarem Medium;
    2. b Einstellen der Dicke einer Schicht (4) des verfestigbaren Mediums zwischen Trägerplatte und Belichtungsanlage durch eine Relativbewegung von Trägerplatte und Becken;
    3. c Belichten von frei wählbaren Bereichen des verfestigbaren Mediums der Schicht zwischen Trägerplatte und Belichtungsanlage zur Verfestigung des verfestigbaren Mediums mittels UV-Licht der Belichtungsanlage;
    4. d Wiederholung der Schritte b und c zur Herstellung von Schichten aus verfestigtem Medium zu einer verfestigten und erhabenen Struktur aus dem verfestigbaren Medium auf der Trägerplatte.
    5. e Herausfahren der Trägerplatte mit der hergestellten erhabenen Struktur aus Schichten von verfestigtem Medium durch eine Relativbewegung von Becken und Trägerplatte.
  • Prinzipiell wird in diesen Schritten auf eine Trägerplatte ein verfestigbares Medium aufgetragen. Dieser Auftrag kann punktuell oder in Bereichen erfolgen. So können alle Arten von Formen und Mustern dargestellt werden. Die genannten Schritte bauen logisch aufeinander auf und sind eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Jedoch ist auch eine andere Reihung dieser Schritte möglich, ohne den generellen Gedanken dieser Erfindung zu verlassen.
  • In einem ersten Arbeitsschritt wird die Trägerplatte in das Becken mit einem verfestigbaren Medium getaucht.
  • In einem zweiten Schritt wird die Dicke einer Schicht des zu verfestigenden Mediums zwischen Trägerplatte und Belichtungsanlage durch eine Relativbewegung von Trägerplatte und Becken eingestellt. Eine definierte Dicke der Schicht ist notwendig, um die gewünschte Verfestigung des Mediums zu erhalten. Bei einer zu großen Schichtdicke ist zu viel Medium vorhanden, welches nicht genügend von der UV-Strahlung verfestigt werden kann. Ist die Dicke zu gering, kann es zu Fehlstellen kommen, da aufgrund der Viskosität des verfestigbaren Mediums nicht genügend oder gar kein Medium nachfließen kann. Auch eine Beschädigung von Trägerplatte und/oder Becken könnte je nach Ausführungsform der Anlage durch eine ungenaue Einstellung und einer dadurch möglichen Berührung der beiden zustande kommen.
  • Ist die gewünschte Schichtdicke des verfestigbaren Mediums eingestellt, folgt als nächster Schritt die Belichtung mit UV-Strahlung. Die Belichtungszeit ist definiert, um eine genügende Verfestigung des Mediums zu gewährleisten. Eine zu lange Belichtungszeit des Mediums muss hingegen auch vermieden werden, damit die Schichten nicht zu weit aushärten, da sie ansonsten nicht mehr die für Flexo Druck benötigte Flexibilität der Druckform zum Aufspannen auf einer Walze aufweisen.
  • Nach der Belichtungszeit hat sich eine erhabene Schicht auf der Trägerplatte, bzw. in Wiederholungen eine weitere Schicht auf der vorangegangenen Schicht, gebildet. Somit ist bis zum Erreichen der gewünschten erhabenen Struktur das Einstellen der gewünschten Schichtdicke zu wiederholen. Hierbei muss der Abstand der Trägerplatte relativ zur Belichtungsanlage um die Höhe einer Schichtdicke vergrößert werden, so dass das verfestigbare Medium nachfließen und eine neue zu verfestigende Schicht bilden kann, bevor eine neue Belichtung erfolgen kann.
  • Ist die gewünschte Dicke der erhabenen Struktur durch Wiederholen der genannten Schritte erreicht, wird die Trägerplatte mit der anhaftenden verfestigten erhabenen Struktur, bestehend aus mindestens einer Schicht, bevorzugt mehreren Schichten an verfestigtem Medium, aus dem Becken gehoben, bzw. herausgefahren. Hierbei ist es nicht nur denkbar, dass die Trägerplatte aus dem Becken fährt, ein Verfahren des Beckens ist ebenso möglich. Auch die Kombination aus Verfahren des Beckens und Verfahren der Trägerplatte relativ zueinander ist denkbar.
  • Weiterführende Schritte des Verfahrens sind
    • f Bestrahlung der hergestellten erhabenen Struktur mit UV-A und/oder UV-C Strahlung;
    • g Trennen der hergestellten erhabenen und schichtweise verfestigten Struktur von der Trägerplatte, wobei der Schritt f auch nach dem Schritt g erfolgen kann.
  • Die erhabene Struktur des verfestigbaren Mediums ist nach der Produktion zwar verfestigt, weist aber eine klebrige Oberfläche auf. Mithilfe einer weiteren Bestrahlung zum Verfestigen mit UV-A und/oder zum Entkleben der Oberfläche mit UV-C ist es möglich, eine gezielte weitere Verfestigung der Druckform, bis hin zu der gewünschten Flexibilität zu erlangen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt hierbei zuerst eine Behandlung mit UV-A Strahlung zum Verfestigen. Im Anschluss folgt zum Entkleben der Oberfläche der Druckform eine weitere Aushärtung mit UV-C Strahlung. Nach diesem Arbeitsschritt kann die produzierte Druckform, bestehend aus der erhabenen Struktur, von der Trägerplatte abgelöst werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt zuerst die Bestrahlung mit UV-A Strahlung zur Verfestigung; danach wird die Druckform von der Trägerplatte abgelöst und dann einer UV-C Strahlung zum Entkleben ausgesetzt. Prinzipiell kann die Reihenfolge der Schritte Bestrahlung mit UV-A Strahlung und UV-C Strahlung und das Ablösen in verschiedenen Reihenfolgen erfolgen. Denkbar ist auch eine mehrmalige Bestrahlung mit UV-A und UV-C Strahlung vor und/oder nach dem Ablösen der Druckform von der Trägerplatte.
  • Die UV-Strahlung zum Verfestigen der erhabenen Struktur liegt im gleichen Bereich, wie die UV-Strahlung zum Verfestigen der einzelnen Schichten des verfestigbaren Mediums zum Aufbau der erhabenen Struktur. Somit liegt sie in dem Wellenlängenbereich einer UV-A Strahlung. Der Wellenlängenbereich ist von 300 nm bis 410 nm, bevorzugt 320 nm bis 400, besonders bevorzugt 340 bis 380 nm.
  • Zum Entkleben der erhabenen Struktur wird bevorzugt UV-C Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 90 nm bis 300 nm, bevorzugt 100 nm bis 280 nm, besonders bevorzugt 150 nm bis 240 nm, verwendet. Hierdurch wird eine verfestigte, nicht klebende Oberflächenstruktur erreicht, die für das spätere Verwenden der erhabenen Struktur als Druckform dienlich ist.
  • Bevorzugt ist die erhabene Struktur auch nach den vorangegangenen Arbeitsgängen, in denen UV-Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge eingesetzt wird, noch flexibel. Die Flexibilität der Flexo Druckplatte und die Oberflächengüte ist vielmehr durch die UV-Strahlung so beeinflusst, dass sie sich positiv auf den Verschleiß und die Druckqualität beim Drucken auswirkt. Die Druckplatte ist also so verfestigt, dass sie robust gegen verschließ beim Drucken ist. Sie ist allerdings auch so flexibel, dass sie auf eine Druckwalze aufgespannt werden kann.
  • Die Behandlung der Druckplatte mit UV-A Strahlung zum Verfestigen und/ oder UV-C Strahlung zum Entkleben wird bevorzugt mit einer homogenen Belichtung durchgeführt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt der Aufbau von Schichten auf einem flexiblen Grundmaterial, welches an der Trägerplatte angeordnet ist und/oder das Grundmaterial weist eine flexible Stützstruktur auf, auf der die Schichten von verfestigbarem Medium aufgebracht werden. Das Grundmaterial kann durch mehrere Lagen des belichteten verfestigbaren Mediums hergestellt werden.
  • In einer anderen bevorzugten Fertigung wird schon vor dem Prozess des Belichtens ein Grundmaterial an der Trägerplatte befestigt, um dieses dann ins Becken mit verfestigbaren Medium einzutauchen, so dass direkt mit dem Aufbau der erhabenen Struktur, bzw. von Mustern, begonnen werden kann. Dieses Grundmaterial ist somit nach der Fertigung mit der aufgebauten erhabenen Struktur verbunden und somit Teil der Druckform.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Grundmaterial aufgebracht, in dem eine flexible Stützstruktur eingearbeitet ist. Diese Stützstruktur verhindert eine Längung der späteren Druckform und verhindert, bzw. schränkt einen Verzug dieser ein. Bevorzugt wird diese Struktur auch eingesetzt, um ein Lösen der erhabenen Struktur von der Trägerplatte zu verhindern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Grundmaterial und/oder die Stützstruktur eine andere Festigkeit als die aufgebrachte erhabene Struktur aufweisen. Somit kann eine harte und damit verschleißarme Druckoberfläche mit einem weichen und gut an einer Flexo Druckwalze befestigbaren Grundmaterial und/oder Stützstruktur kombiniert werden. Zudem kann hierdurch die Flexo Druckplatte, im Vergleich zu einer Flexo Druckplatte aus nur einem einzigen Material mit durchgängig gleicher Festigkeit, auch mit einem geringeren Materialeinsatz gefertigt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird nur die Stützstruktur auf die Trägerplatte aufgebracht und dann mit dem Aufbau der ersten Schichten begonnen. Für eine bessere Integration der Stützstruktur kann in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform zuerst mindestens eine Schicht des verfestigbaren Mediums auf die Trägerplatte aufgebaut werden, dann die Stützstruktur eingebracht und dann mit dem Verfestigen weiterer Schichten fortgefahren werden. Die flexible Stützstruktur kann in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform aus einer Folie oder einem Netz bestehen. Die Stützstruktur besteht vorteilhaft aus Polyester, Polyacryl oder auch aus Naturfasern.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform können die Formate der Druckform bis hin zu der Größe der Trägerplatte in Länge und Breite frei gewählt werden. Die Druckplatten weisen zudem durch die additive Fertigung eine geringe Höhe, bzw. Plattenstärke auf. Die Höhe der Druckplatte kann in einem Beriech von 0,4 mm bis 10 mm liegen, bevorzugt 0,5 mm bis 7 mm und besonders bevorzugt von 0,76 mm bis 6,35 mm.
    • Figur 1: Schematischer Aufbau einer Anlage zur Herstellung von Flexo Druckformen in zweidimensionaler Ansicht.
    • Figur 2: Schematischer Aufbau einer Anlage zur Herstellung von Flexo Druckformen in dreidimensionaler Ansicht.
    • Figur 3: Schematischer Aufbau einer Anlage zur Herstellung von Flexo Druckformen in zweidimensionaler Ansicht
    • Figur 4: Schematische Darstellung eines Bildes mit Kantenverschneidung und Stapeln.
    • Figur 5: Schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte.
    • Figur 6: Schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte
    • Figur 7: Schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen
    • Figur 8a: Schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte in flacher Lage
    • Figur 8b: Schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte aufgespannt auf einer Walze
    • Figur 9: Ablaufplan eines Druckverfahrens.
  • Figur 1 zeigt beispielhaft den schematischen Aufbau einer Anlage 1 zur Herstellung von Flexo Druckformen. Die Hauptbestandteile der Anlage sind das Becken 3, die Belichtungsanlage 8 und eine Haltevorrichtung 2, an der eine Trägerplatte 7 angebracht ist. Das Becken 3 besitzt einen Boden 3.1, der für UV-Strahlung durchlässig ist. Somit kann über die Belichtungsanlage 8 das Becken 3 von unten belichtet werden und das hierin befindliche verfestigbare Medium 5 bestrahlt werden, so dass eine Schicht von verfestigtem Medium 4 zwischen Beckenboden 3.1 und Trägerplatte 7 durch Belichtung mit der Belichtungsanlage 8 entsteht. Die Belichtungsanlage 8 besteht aus mehreren Projektoren 9, die so angeordnet sind, dass sie den UV-durchlässigen Beckenboden 3.1 anstrahlen. Die Anzahl von sechs Projektoren 9 ist exemplarisch gewählt, jede andere Anzahl ist auch möglich. Hierbei sind die Projektoren 9 mit ihrem Strahlkegel c dermaßen angeordnet, dass ein Projektor 9 jeweils einen Bereich a einzeln belichtet und ein Bereich b überlappend mit einem weiteren, benachbarten Projektor 9 belichtet. Somit findet in dem überlappenden Bereich b eine Kantenverschneidung durch Stapeln von einzelnen Bildern statt. Hierdurch ist es möglich, in einer feinen Auflösung mit hohem Detaillierungsgrad große Bereiche mit UV-Strahlung zu belichten. Es entstehen hierbei keine Kanten zwischen den einzelnen Bildern, die Einfluss auf die Qualität nehmen könnten. Es besteht somit kein Abwägen zwischen Größe der zu bestrahlenden Fläche und Genauigkeit, bzw. Auflösung. Die Auflösung liegt in einem Bereich von 2000 dpi bis 10100 dpi, bevorzugt in einem Bereich von 2400 dpi bis 10000 dpi und besonders bevorzugt in einem Bereich von 3000 dpi bis 9500 dpi.
  • Das Becken 3 besitzt einen UV-durchlässigen Boden 3.1 und ist zum Befüllen mit einem verfestigbaren Medium 5 bestimmt. Über mindestens einen Zulauf 10, in diesem Beispiel zwei Zuläufe 10, 10', wird das Becken 3 mit dem verfestigbaren Medium 5 befüllt. Zu Reinigungszwecken oder, da das Medium 5 lichtempfindlich ist, kann es nach der Produktion einer Druckform, also einer erhabenen Struktur 6, durch einen Ablauf 11, bzw. Abläufe 11 und 11' wieder abgelassen werden. Hierdurch wird ein ressourcenschonender Umgang mit dem Medium 5 erreicht. Zudem sind ein gezieltes Befüllen und Entleeren des Beckens 3 auch während der Produktion möglich. Der Füllstand kann mit dieser Vorrichtung aus Zu- und Ablauf 10, 11 gesteuert oder geregelt werden.
  • Die Trägerplatte 7 ist an einer Haltevorrichtung 2 befestigt. Hierdurch ist es möglich, den Abstand von Trägerplatte 7 zum UV-durchlässigen Beckenboden 3.1 exakt einzustellen. Hierüber wird bestimmt, wie dick die Schicht des verfestigbaren Mediums 4 ist, die bei einer Belichtung aufgebaut wird. Die Trägerplatte 7 ist vorteilhaft so angebracht, dass sie nicht nur präzise positioniert werden kann, sondern auch für Wartungs- und Wechselarbeiten leicht zugänglich ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist sie daher an einer Haltevorrichtung 2 angebracht, die aus einem Ständer 2.1 und einem horizontalen Arm 2.2 besteht. Um die Trägerplatte 7 verfahren zu können, befinden sich im Ständer 2.1 und/oder im horizontalen Arm 2.2 je eine Verfahreinrichtung 2.5, welche ein Verschieben der Trägerplatte 7 in horizontaler und/oder in vertikaler Richtung ermöglichen. Zudem sind Drehgelenke 2.4 zwischen Ständer 2.1 und horizontalem Arm 2.2, sowie zwischen horizontalem Arm 2.2 und vertikalem Arm 2.3vorgesehen, die vorzugsweise in alle Raumrichtungen drehbar gelagert sind, um ein genaues Ausrichten der Trägerplatte 7 zum Beckenboden 3.1 zu ermöglichen. Des Weiteren können diese Vorrichtungen dazu verwendet werden, die Trägerplatte 7 so zu heben und zu drehen, dass ein Arbeiten an dieser möglichst bedienerfreundlich ist. So kann zum Entnehmen einer produzierten Druckform die Trägerplatte 7 angehoben und seitlich verfahren und/oder geneigt werden, so dass sie für den Arbeiter leicht zu entnehmen ist.
  • Durch das Belichten mit UV-Strahlung von der Belichtungsanlage 8 verfestigen die belichteten Bereiche 12 des verfestigbaren Mediums 5. Die belichteten Bereiche 12 können hierbei Muster, Bilder und Formen aller Art aufweisen, so dass Schichten von verfestigtem Medium 4 entstehen.
  • Bevorzugt ist der Aufbau der Anlage 1 in einer für UV-Strahlung und Licht undurchlässigen, abgeschlossenen Kammer untergebracht, da das verfestigbare Medium 5 lichtempfindlich ist und die UV-Strahlung für den Anwender gesundheitsschädlich sein kann.
  • Figur 2 zeigt beispielhaft den schematischen Aufbau einer Anlage 1 zur Herstellung von Flexo Druckformen in einer dreidimensionalen Ansicht. An einer Haltevorrichtung 2, die aus einem Ständer 2.1 und einem horizontalen Arm 2.2 besteht, ist eine Trägerplatte 7 angebracht. Mit Hilfe der Haltevorrichtung 2 kann diese in das Becken 3 abgesenkt werden und eine exakte Positionierung in Bezug auf den UV-durchlässigen Beckenboden 3.1 erzielt werden.
  • In dieser Ausführung der Anlage 1 besteht die Belichtungsanlage 8 aus Projektoren 9, die so angeordnet sind, dass sie durch Kantenüberschneidung und Stapelung ein durchgängiges Bild auf den UV-durchlässigen Beckenboden 3.1 projizieren können. Mit einer solchen Anordnung ist die Projektion eines detailreichen Musters, bzw. Bildes in hoher Auflösung möglich, selbst punktförmige, fein aufgelöste Muster und Formen sind fertigbar.
  • Mit der Anlage 1 dieser Funktionsweise kann die Größe der zu fertigenden Druckplatten bis zu der maximalen Größe der Trägerplatte 7 frei gewählt werden. Kleinere Formate können erzeugt werden, indem die äußeren Bereiche der Trägerplatte 7 nicht mit UV-Licht bestrahlt werden. Die Druckplatten können zudem durch die additive Fertigung mit einer recht geringen Höhe ausgeführt werden.
  • Zulauf 10 und Ablauf 11 des verfestigbaren Mediums 5 sind bevorzugt in einer Ecke des Beckens 3 angebracht. Hierdurch kann die Füllmenge des verfestigbaren Mediums 5 angepasst werden. Die Anlage kann, um sie von einem äußeren Lichteinfall zu schützen, in einem für UV-Strahlung und Licht undurchlässigen Gehäuse untergebracht sein.
  • Figur 3 zeigt den schematischen Aufbau einer Anlage 1 zur Herstellung von Flexo Druckformen, bei der die Belichtungsanlage 8 oberhalb des Beckens 3 angeordnet ist. Die Belichtungsanlage 8 mit den Projektoren 9 strahlt in dieser Anordnung auf das Becken 3 mit der Trägerplatte 7 herab. In dem Becken 3 ist die Trägerplatte 7 an einer Haltevorrichtung 2 angebracht. In der Haltevorrichtung 2 sind Verfahreinrichtungen 2.5 integriert, die eine vertikale Verschiebung der Trägerplatte 7 ermöglichen. Auf der Trägerplatte 7 werden Schichten von verfestigtem Medium 4 durch die Belichtung mit der Belichtungsanlage 8 verfestigt. Durch Anschließendes Verfahren der Trägerplatte 7 vertikaler in Richtung des Beckenbodens und Nachfließen des verfestigbaren Mediums 4 und anschließend einem erneuten Belichten wird Schicht 4 um Schicht 4 eine erhabene Struktur 6 aufgebaut. Sämtliche Merkmale, die in Zusammenhang mit der Ausführungsform offenbart sind, bei welcher die Belichtungsanlage 8 unterhalb des Beckens 3 angeordnet ist, sind auch mit der Anordnung der Belichtungsanlage 8 oberhalb des Beckens 3 kombinierbar, insbesondere Drehgelenke 2.4, Becken 3, Trägerplatte 7, Belichtungsanlage 8 mit Projektoren 9, Zulauf 10 und Ablauf 11 des monomeren Mediums.
  • Figur 4 zeigt beispielhaft die schematische Darstellung eines Bildes mit Kantenverschneidung und Stapeln. In dieser beispielhaften Darstellung wird durch Kantenverschneidung und Stapel von drei Bildern ein großes zusammenhängendes Bild erzeugt, ohne dass Kanten zwischen den einzelnen Bildern entstehen. Somit werden die Bereiche a nur von jeweils einem Projektor 9 belichtet, während die Bereiche b jeweils eine Überlappung von 2 Bildern zweier Projektoren 9 aufweist. Um dies zu erreichen, müssen z.B. der rechte Bildrand des linken Bildes und der linke Bildrand des rechts darauffolgenden Bildes gleich sein. Ansonsten käme es zu einer falschen Wiedergabe des Gesamtbildes. Mit Hilfe dieser Technik ist es möglich, eine große Fläche mit hoher Auflösung zu belichten.
  • Figur 5 zeigt beispielhaft die schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte. Die Druckplatte ist die erhabene Struktur 6, die aus mindestens einer Schicht 4, in der Regel mehreren, von verfestigtem Medium 4 besteht. Wie bereits beschrieben, entstehen diese einzelnen Schichten 4 durch Belichten von verfestigbaren Medium 5 mit UV-Strahlung. Nur in den belichteten Bereichen 12verfestigt sich das verfestigbare Medium 5. So kann durch unbelichtete Bereichen 13 jegliche Art an Mustern, Bildern oder Formen projiziert werden. Das Bild und damit auch die unbelichteten Bereiche 13 können von Schicht 4 zu Schicht 4 variiert werden. So ist es möglich, tiefere und auch flachere Muster herzustellen.
  • Figur 6 zeigt beispielhaft die schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte. Die Flexo Druckplatte besteht aus mehreren Schichten 4 aus verfestigbarem Medium. Die erhabene Struktur 6 kann hierbei je nach Anforderung gestaltet werden. So sind zum Beispiel Seiten 14 der erhabenen Struktur in unterschiedlichen Ausführungsformen möglich. Diese können gerade oder schräg verlaufen oder auch konkave oder konvexe Konturen aufweisen. Auch die Form eines Kegelstumpfes oder eines umgedrehten Kegelstumpfes ist möglich; die Kombination aus Kegelstumpf und umgedrehten Kegelstumpf ist ebenfalls möglich. Auch die Druckfläche 15 kann flach, abgerundet und/oder konkav oder konvex ausgeführt werden. Je dünner die Schichtdicke 4 in diesen Bereichen gewählt ist, desto genauer kann die Rundung und/oder ein Radius dargestellt werden. Möglich wird diese Formung der Seiten 14 und Druckflächen 15 durch minimal unterschiedliche Bilder/Formen bei der Belichtung der belichteten Bereiche 12 von Schicht 4 zu Schicht 4 während der Herstellung der erhabenen Struktur 6.
  • Figur 7 zeigt die schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte mit unterschiedlichen Oberflächenstrukturen. Durch die letzte oder die letzten Schichten 4 des verfestigten Mediums kann eine gewünschte Oberflächenstruktur der Druckoberfläche 15 hergestellt werden. So können nicht nur glatte Oberflächen dargestellt werden, sondern auch punktförmige Vertiefungen oder Erhebungen. Auch eine feine Rillenstruktur ist eine mögliche Ausführungsform, ebenso wie eine gekreuzte Rillenstruktur. Diese optimierten Oberflächenstrukturen dienen dazu, die Druckfarbe bestmöglich aufzunehmen und wieder abzugeben und/oder eine gewisse Menge an Druckfarbe zu speichern, um einen homogenen Druck zu erhalten.
  • Figur 8a zeigt die schematische Darstellung einer Flexo Druckplatte in flacher Lage und Figur 8b die Flexo Druckplatte aufgespannt auf einer Walze 16. Bei der Produktion der Flexo Druckplatte, bzw. der erhabenen Struktur 6 befindet sich diese an der Trägerplatte 7. Diese ist flach, bzw. ohne Krümmung ausgeführt. Für das Flexo Druckverfahren wird die Druckplatte auf eine Flexo Druckwalze 16 aufgespannt. Durch die Walzenform wird die erhabenen Struktur 6 gebogen. Hierdurch wird die erhabene Struktur 6 leicht verformt, bzw. gebogen.
  • Dies kann während der Herstellung der erhabenen Struktur 6 berücksichtig werden. Die Druckoberfläche 15 und die Seiten 14 sind derart gestaltet, dass sie in flacher Lage eine schräge Seite 14 und eine konkave Druckfläche 15 aufweisen. Dies korrigiert die Verformung der Oberfläche der erhabenen Struktur 6, die durch das Aufspannen auf eine Flexo Druckwalze 16 erfolgt. Im aufgespannten Zustand ist hierdurch eine exakt flache Druckoberfläche 15 der erhabenen Struktur 6 und eine saubere Kante mit keiner oder einer nur sehr geringer Verrundung zur Seitenfläche 14 möglich. Auch die Seitenfläche 14 ist im aufgespannten Zustand senkrecht, bzw. in der bevorzugten Form. Unabhängig von der gewünschten Form von Seite 14 und Druckoberfläche 15 ist die Berücksichtigung der Änderung der erhabenen Struktur 6 durch das Aufspannen auf eine Flexo Druckwalze 16 möglich und so gestaltbar, dass sie im aufgespannten Zustand der Sollform entspricht.
  • Figur 9 beschreibt beispielhaft den Ablaufplan eines Flexo Druckverfahrens. Hierbei wird in einem ersten Schritt 100 die Trägerplatte 7 an in das Becken 3 mit verfestigbarem Medium 5 eingetaucht. Im nächsten Schritt 200 wird die Dicke einer Schicht 4 des verfestigbaren Mediums 5 zwischen Trägerplatte 7 und Belichtungsanlage 8 durch eine Relativbewegung von Trägerplatte 7 und Becken 3 eingestellt. Im Anschluss hieran folgt der Schritt 300, das Belichten von frei wählbaren Bereichen des verfestigbaren Mediums 5 zwischen Trägerplatte 7 und Belichtungsanlage 8 zum Verfestigen dieses verfestigbaren Mediums 5 mittels UV-Strahlung der Belichtungsanlage 8 in den belichteten Bereichen 12. Hierauf folgt im Schritt 400 die Wiederholung der Schritte 200 und 300 zur Herstellung von Schichten von verfestigtem Medium 4 zu einer verfestigten und erhabenen Struktur 6 aus dem verfestigbaren Medium 5 auf der Trägerplatte 7. Dieser Schritt 400 wird so oft wiederholt, bis die gewünschte Dicke, Form und Struktur der erhabenen Struktur 6 erreicht ist.
  • Im Anschluss, wenn die gewünschte Dicke der erhabenen Struktur 6 erreicht ist, erfolgt der Schritt 500, das Herausfahren der Trägerplatte 7 mit der hergestellten erhabenen Struktur 6 aus Schichten von verfestigtem Medium 4 durch eine Relativbewegung von Becken 3 und Trägerplatte 7.
  • Im Anschluss an diese Fertigung der erhabenen Struktur 6, also der Druckplatte, kann zur weiteren Verbesserung der Platteneigenschaften noch weiterführend ein Schritt 600 erfolgen, um die Oberfläche mittels UV-C Strahlung zu entkleben und/oder die Flexo Druckplatte mittels UV-A Strahlung zu verfestigen.
  • Im letzten Schritt 700 wird die hergestellte verfestigte und erhabene Struktur 6 von der Trägerplatte 7 gelöst. Je nach Ausführungsform der Anlage 1 kann auch zuerst der Schritt 700 erfolgen, und der Schritt 600 dann auf einer anderen Maschine ausgeführt werden. Denkbar ist es auch, dass die erhabene Struktur 6 samt Trägerplatte 7 aus der Anlage 1 entfernt wird und dann der Schritt 600 auf einer anderen Anlage erfolgt, wobei die Trägerplatte 7 hierbei in die andere Anlage umgespannt wird. Somit dient die Trägerplatte 7 nicht nur zum Aufbau der Schichten 4, sondern auch als schützende Lage, solange die verfestigte Struktur 5 noch nicht ihren gewünschten Endzustand bezüglich Verfestigung und Oberflächenbeschaffenheit / Entkleben der Oberfläche erlangt hat.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Anlage
    2
    Haltevorrichtung
    2.1
    Ständer
    2.2
    Horizontaler Arm
    2.3
    vertikaler Arm
    2.4
    Drehgelenk horizontal und/oder vertikal
    2.5
    Verfahreinrichtung
    3
    Becken
    3.1
    UV-durchlässiger Beckenboden
    4
    Schicht von verfestigtem Medium
    5
    Verfestigbares Medium
    6
    Erhabene Struktur
    7
    Trägerplatte
    8
    Belichtungsanlage
    9
    Projektor
    10
    Zulauf des monomeren oder polymeren Mediums
    10'
    Zulauf des monomeren oder polymeren Mediums
    11
    Ablauf des monomeren oder polymeren Mediums
    11`
    Ablauf des monomeren oder polymeren Mediums
    12
    Belichtete Bereiche
    13
    Unbelichtete Bereiche
    14
    Seite der erhabenen Struktur
    15
    Druckoberfläche der erhabenen Struktur
    16
    Flexo Druckwalze
    a
    einzelner Bereich
    b
    überlappender Bereich
    c
    Strahlkegel
    100
    Eintauchen
    200
    Einstellen Schichtdicke
    300
    Belichten
    400
    Wiederholen
    500
    Herausfahren
    600
    Bestrahlung
    700
    Trennen

Claims (10)

  1. Anlage (1) zur Herstellung von Druckformen für Flexo Druck, umfassend eine Trägerplatte (7) und eine Haltevorrichtung (2), an welcher die Trägerplatte (7) angeordnet ist, ein Becken (3) und eine Belichtungsanlage (8),
    wobei das Becken (3) mit einem verfestigbaren Medium (5) befüllbar ist und die Trägerplatte (7) in das verfestigbare Medium (5) eintauchbar ist und die Belichtungsanlage (8) UV-Strahlung in Mustern, Bilder oder anderen Formen auf das verfestigbare Medium (5) abstrahlen kann,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Trägerplatte (7) und die Belichtungsanlage (8) so angeordnet sind, dass zumindest eine Schicht verfestigbaren Mediums (5) zwischen einer Hauptseite der Trägerplatte (7) und der Belichtungsanlage (8) mit UV-Strahlung belichtbar und an der Trägerplatte (7) verfestigbar ist,
    wobei die Trägerplatte (7) im Becken (3) justierbar ist und eine Schichtdicke der Schicht (4) des verfestigbaren Mediums (5) zwischen Trägerplatte und Belichtungsanlage (8) durch eine Relativbewegung von Trägerplatte (7) und Becken (3) einstellbar ist.
  2. Anlage (1) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Belichtungsanlage (8) über oder unter dem Becken (3) angeordnet ist, wobei das Becken (3) einen UV-durchlässigen Beckenboden (3.1) aufweist, wenn die Belichtungsanlage (8) unter dem Becken angeordnet ist.
  3. Anlage (1) nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Belichtungsanlage (8) aus mindestens zwei Projektoren (9) besteht, welche ein Bild derart projizieren, dass durch Kantenverschneidung und Stapeln von mehreren Bildern ein zusammenhängendes Bild entsteht.
  4. Anlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Dicke einer Schicht von verfestigtem Medium (4) eingestellt werden kann, bevorzugt in einem Bereich von 0,01 mm bis 3 mm, besonders bevorzugt in einem Beriech von 0,02 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt in einem Beriech von 0,025 mm bis 1,5 mm.
  5. Anlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Haltevorrichtung (2) die Trägerplatte (7) mit Hilfe einer Verfahreinrichtung (2.5) in vertikaler und/oder horizontaler Richtung bewegen und in einer definierten Lage halten kann.
  6. Verfahren zur Herstellung von Druckformen für Flexo Druck, bei dem eine Trägerplatte (7) an einer Haltevorrichtung (2) in ein mit einem verfestigbaren Medium (5) befüllbares Becken (3) eingetaucht und zumindest partiell in frei wählbaren Bereichen mittels einer Belichtungsanlage (8) mit UV-Licht bestrahl wird, die folgenden Schritte umfassend:
    a (100) Eintauchen der Trägerplatte (7) an der Haltevorrichtung (2) in das Becken (3) mit verfestigbarem Medium (5);
    b (200) Einstellen der Dicke einer Schicht (4) des verfestigbaren Mediums (5) zwischen Trägerplatte (7) und Belichtungsanlage (6) durch eine Relativbewegung von Trägerplatte (7) und Becken (3);
    c (300) Belichten von frei wählbaren Bereichen des verfestigbaren Mediums (5) der Schicht (4) zwischen Trägerplatte (7) und Belichtungsanlage (8) zur Verfestigung des verfestigbaren Mediums (5) mittels UV-Licht der Belichtungsanlage (8);
    d (400) Wiederholung der Schritte b und c zur Herstellung von Schichten aus verfestigtem Medium (4) zu einer verfestigten und erhabenen Struktur (6) aus dem verfestigbaren Medium (5) auf der Trägerplatte (7).
    e (500) Herausfahren der Trägerplatte (7) mit der hergestellten erhabenen Struktur (6) aus Schichten von verfestigtem Medium (4) durch eine Relativbewegung von Becken (3) und Trägerplatte (7).
  7. Verfahren nach Anspruch 6, mit den weiterführenden Schritten
    f (600) Bestrahlung der hergestellten erhabenen Struktur (6) mit UV-A und/oder UV-C Strahlung;
    g (700) Trennen der hergestellten erhabenen und schichtweise verfestigten Struktur von der Trägerplatte (7),
    wobei der Schritt f auch nach dem Schritt g erfolgen kann.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das verfestigbare Medium (5) im Verfahrensschritten c oder in den Verfahrensschritten c und f durch UV-A-Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 300 nm bis 410 nm, bevorzugt 320 nm bis 400 nm, besonders bevorzugt 340 nm bis 380 nm, verfestigt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das verfestigbare Medium (5) im Verfahrensschritt f durch UV-C Strahlung in einem Wellenlängenbereich von 90 nm bis 300 nm, bevorzugt 100 nm bis 280 nm, besonders bevorzugt 150 bis 240 nm, weiter verfestigt und die Oberfläche entklebt wird, wobei die erhabene Struktur nach der Einwirkung von UV-Strahlung noch flexibel ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Aufbau von Schichten (4) auf einem flexiblen Grundmaterial erfolgt, welches an der Trägerplatte (7) angeordnet ist und/oder das Grundmaterial, auf dem die Schichten (4) von verfestigbarem Medium (5) aufgebracht werden, eine flexible Stützstruktur aufweist.
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